赵庄矿3304工作面采空区瓦斯分布及运移规律研究

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近几年随着开采规模的加大,工作面瓦斯涌出量急剧上升,造成采煤工作面上隅角瓦斯严重超限,对矿井的安全生产造成很大威胁。采空区涌出的瓦斯是工作面瓦斯涌出的主要来源,因此研究分析采空区风流及瓦斯分布规律,对于采煤工作面瓦斯防治及采空区瓦斯抽放具有重要的指导意义。  本文根据赵庄矿3304工作面采空区煤岩冒落的实际情况,设定了采空区渗透率分布,利用 Fluent软件模拟得到工作面压力分布,经分析工作面两端压差为110Pa,与现场实测值基本一致。在此基础上分析了U型及U+L型两种通风方式下采空区风流及瓦斯分布规律。通过分析得到:U型通风方式下工作面漏入采空区的风流携带采空区瓦斯流向工作面,U+L型通风方式下漏入采空区的风流携带其内部瓦斯通过滞后横川排出;与U型通风方式相比,U+L型通风方式大大降低了采空区同一位置处的瓦斯浓度;U+L型通风方式工作面上隅角瓦斯浓度为0.34%,解决了U型通风工作面上隅角瓦斯严重超限问题。  本文以研究得到的采空区风流及瓦斯分布规律为基础,利用 Fluent软件模拟了高位钻孔与采空区底板距离为20m、30m、40m、50m、58m条件下各个钻孔抽采混量、抽采纯量及抽采瓦斯浓度的变化情况,通过分析得到钻孔抽采规律及抽采效果最佳时与采空区底板的距离。数值模拟结果显示,高位钻孔抽采效果最佳时与采空区底板距离为30m;通过分析现场数据得到钻孔抽采效果最佳时与采空区底板距离为33.12m。两者结果基本一致,验证了模拟结果的正确性。
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